普洱茶茶褐素对大鼠胰岛素抵抗和代谢综合征的预防作用及其机理

A certain quality of Yunnan Pu-erh tea is processed by special solid-state fermentation process. The theabrownin is the main characteristic components in Pu-erh tea. Its content is about 16%, the study of theabrownin in Pu-erh tea is rare at home and abroad. Our previous studies have shown that theabrownin had significant hypolipidemic effect, and showed a good role in regulating blood glucose and weight loss, that theabrownin has regulating effect to the metabolic syndrome. At present, the key scientific problems of the theabrownin in the metabolic rule of organism, the function and mechanism of prevention and control of metabolic syndrome is unclear. This project will study the intermediate metabolites of theabrownin in Pu-erh tea and its related mechanism on the prevention and control of the metabolic syndrome by use of metabolomics, the transcriptome, metagenomics, proteomics and modern chromatographic techniques from molecular level. To reveal the molecular mechanism in the process of metabolic syndrome occurred, and to clarify the multiple target effect mechanism of theabrownin regulating metabolic syndrome in brown foundation, and also provide innovative ideas for the research on food functional components. The study will provide important theoretical basis for the development of functional food, for the prevention of modern metabolic disease and provide a new way of dietary treatment.

云南普洱茶熟茶是经特殊固态发酵加工工艺生产而成的具有特定品质特征的茶叶。茶褐素（含量16%以上）是普洱茶主要的特征成分，但国内外对茶褐素的研究报道极少。我们之前的研究表明，茶褐素具有显著的降血脂功效，在调节血糖和减肥方面也显示良好作用，说明茶褐素对代谢综合征有调节作用。但茶褐素在生物体内的代谢规律、对代谢综合征的防治作用及机制等关键科学问题尚不清楚。本项目拟以茶褐素为试材，利用代谢组学、转录组学、宏基因组学、蛋白组学以及现代色谱技术从分子水平研究茶褐素中间代谢产物及其防治代谢综合征的作用及机制，揭示代谢综合征发生过程中的分子机理，为阐明茶褐素调节代谢综合征的多靶点效应机制奠定基础，为开发预防或有效治疗MS的茶褐素非药物制剂提供理论依据。同时，也为现代代谢性疾病的预防和治疗提供膳食治疗新途径。

茶褐素是普洱熟茶重要的特征成分。前期研究显示它主要通过激活脂代谢关键酶而发挥降血脂作用。但茶褐素在生物体内的代谢规律及其对代谢综合征的预防作用和机制不清楚。本项目以茶褐素为试材，利用代谢组学和转录组学技术，结合肠道微生物变化来研究茶褐素血清代谢产物及其预防代谢综合征的作用及机制。主要研究了茶褐素对大鼠胰岛素抵抗和代谢综合征的预防作用、茶褐素对大鼠胰岛素抵抗和代谢综合征的预防作用分子机制以及茶褐素的代谢组学等。一是明确了茶褐素具有预防大鼠代谢综合征的作用，高脂高糖高盐饲料和高糖饮食均能诱导大鼠产生代谢综合征（MS）。茶褐素能抑制大鼠体重的增加和减少肝脏脂肪沉积，有效预防大鼠血清中TG水平的升高（P<0.05）。高脂高盐高糖饲料能诱发大鼠产生胰岛素抵抗，而茶褐素可有效抑制血清FPG、FINS和HOMA-IR水平的升高，并显示剂量效应关系。荡秋千运动可以通过调节肠道微生物、抑制IL-6、IL-1β、TNF-α等炎症因子分泌，促进大鼠血清多巴胺含量升高来改善大鼠的胰岛素抵抗，升高HOMA-IS水平和降低血脂血糖。荡秋千运动与TB具有协同增效的作用，在预防代谢综合征方面具有很大潜力。二是揭示了MS产生机理及茶褐素作用存在多靶点效应。相对于正常对照组，MS模型组大鼠的Adcy10、Per2基因表达显著下调，Acly、PPARd、Scd、Fasn、Slc2a4、Gck等关键基因表达均显著上调。这是导致大鼠产生MS的主要分子机理。TB高剂量组大鼠的Adcy10、PGC-1α、Per2、Per3、Cyp7a1等关键基因表达显著上调，而Acly、PPARd、Cry1、Fasn、Slc2a4、Gck基因表达显著下调，并主要通过激活昼夜节律、抗原加工与表达、PPAR信号通路、AMPK信号通路、甘油脂代谢、脂肪细胞因子信号通路、胰岛素信号转导通路等来预防大鼠产生MS。三是茶褐素提高了盲肠微生物多样性,促进Alloprevotella、coprostanoligenes_group、Bacteroides、Prevotellaceae_NK3B31_group等的繁殖，并抑制Lactobacillus、Prevotellaceae_Ga6A1_group 、Tyzzerella等滋生。四是盲肠微生物与血清代谢组以及肥胖、胰岛素抵抗之间存在强烈的关联。